零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

栏目: Python · 发布时间: 6年前

内容简介:2018年最火的技术是什么,毫无疑问是区块链,今年年初区块链横空出世,其实对于我们码农来说,除了平时埋头苦干,对新技术需要保持一定敏感性!每一种新的技术的出现都和未来的产业发展非常相关,蕴含着巨大的机会,除了干活还要扩张自己的眼界,对自己大有裨益!那作为当下最火的语言Python,其实可以干很多事情,今天我们用Python来简单的实现一个区块链吧,想想都觉得很酷!

2018年最火的技术是什么,毫无疑问是区块链,今年年初区块链横空出世,其实对于我们 码农 来说,除了平时埋头苦干,对新技术需要保持一定敏感性!每一种新的技术的出现都和未来的产业发展非常相关,蕴含着巨大的机会,除了干活还要扩张自己的眼界,对自己大有裨益!

那作为当下最火的语言Python,其实可以干很多事情,今天我们用 Python 来简单的实现一个区块链吧,想想都觉得很酷!

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

01.

什么是区块

首先区块链就是一种去中心化的分布式账本数据库,简单说就是一组区块组合的链条。那么里面每一个单元就是区块:

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

区块上面有几个重要的属性:一个数据data,一个pre_hash和自身的hash:

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

1.我们用hashlib这个库函数来处理hash计算操作

2.新建一个Block类,来表示区块,里面有两个属性(一个pre_hash,一个data)

3.这个为了简便用了类属性@property装饰器来除了hash的值,即当我用block.hash=xxx的时候,会系统自动调用这个hash函数。

4.这个hash函数很关键,以为你区块链里面的都是用sha256来加密的,也是安全性比较搞的一种加密方式,我们最后会得到一个十六进制数据字符串值。

区块中有一个非常特殊,就是创世区块!它是所有区块里面的头,他是父区块,因此没有pre_hash

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02.

定义一个区块链

我们上面已经定义了区块,下面来定义一个区块链,把一个一个区块连起来!

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我们需要再写一个类,用一个列表把一个一个区块存起来,形成一个列表链!

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

1).我们声明一个BlockChain的类,然后里面设置一个blocks列表数据结果,用来存放区块,先把父区块链放进去

2).增加一个add_block函数,用来添加区块:

  •  先生成一个新的区块内存
  •  然后添加data和它的hash值
  •  最后把区块添加到区块链中

03.

实现区块链

我们的区块和区块链都已经准备好了,是不是有点小兴奋,大名鼎鼎的区块链,Python几十行代码就模拟出来了,Python确实快速开发的神奇,我们来看一下效果:

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

>>  
Prev Hash:  
Data:Genesis Block  
Hash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3  
--------------------------------------------------------------------------------  
PrevHash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3  
Data:Jack send 1 BTC to Sam  
Hash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524  
--------------------------------------------------------------------------------  
PrevHash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524  
Data:Sam send 2 BTC to lili  
Hash:f9ba725838192731e73b8f28b33c88be9798c314ea7a538fc77e80039413b872  
-------------------------------------------------------------------------------- 

看我们一共创建了3个区块:

第一个区块:是父区块,没有pre_hash,只有数据和一串hash码

第二个区块:是 "Jack发送1个比特币给Sam"它的区块的pre_hash指像前面的父区块hash码

第三个区块:是"Sam发送了2个比特币给lili"它的区块的pre_hash指像前面的Jack区块

04.

区块链的不可篡改

看完前面基本是不是对区块链有了一个感性的认识,那么区块链最牛逼的地方就是不可篡改,为啥这么说呢?

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比如我们修改了中间的一个区块的内容,会到时它的hash改变,那么后面的区块的pre_hash就会和前面的区块的里面hash对应不起来!

我们用代码看一下:

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

我把第二个block里面的数据改一下,随便改一下里面的内容。然后我们看一下这个block里面的hash的变化:

Prev Hash:  
Data:Genesis Block  
Hash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3  
Valid Block  
--------------------------------------------------------------------------------  
PrevHash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3  
Data:Jack send 1.3 BTC to Alice  
Hash:ec7b877b3a47a74ababf298e047352e8805fed3fa99ad15ab788ec47a70776d0  
Valid Block  
--------------------------------------------------------------------------------  
PrevHash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524  
Data:Sam send 2 BTC to lili  
Hash:f9ba725838192731e73b8f28b33c88be9798c314ea7a538fc77e80039413b872  
Invalid Block  
-------------------------------------------------------------------------------- 

因为修改了第二个区块的内容,里面hash值也随着改变,这样的后面的区块就无法和前面的区块的hash对应起来,这就是区块链的不可篡改性!因为是用sha256加密的方法,那怕改动一点点都不行!

好了,上面就是用Python简单入门区块链,还没有加入挖矿(工作量证明)的环节,这次通过Python语言本身来理解区块链,不知道大家感觉如何,欢迎留言讨论!

文末知识点摘要:99% 会陷入的编程误区

前天一位读者在微信上问了我这样一个问题。

零基础如何实现Python来实现一个区块链?我来告诉你就是这么简单

这样的问题可以衍生出,在学习编程的过程中,那些难以理解的编程概念,我们需要怎么样去学习。

每个编程语言都会有它自己的特性,比如 C++ 有指针操作,Java 有类的概念,Python 有字典数据结构。这些语言独有的特性,也正是它们魅力所在。在学习一门编程语言,起初大家都是从最基础的语法学起。比如 Python,很多教程在简单介绍了下 Python 的一些语言特点,就会开始固有的章节「编写你的第一个 XXX 代码」,即写个输出「hello world」。

随着进一步的学习,你会遇到更高级的语法。比如 Python 的多线程、正则表达式、匿名函数、装饰器等等。掌握这些高级语法,能让你的代码更加优雅。但对应的也就更加难以理解。大部分人在学习高级语法的时候,都是一头雾水。看了很多资料,始终还是无法掌握。

概念学习

这时候你已经陷入「概念学习」的误区。觉得我一定要先把概念学好,学懂,我才能使用的好。以至于到了最后,就像最开始的读者一样,越学越抽象,越学越不知所措。

编程原本就是注重实战的科目,用所学的知识,来解决实际项目。在项目中,磨练已学到的知识。但大部分人却本末倒置,心想我一定要把编程语法全学好,一个都不能落下。然而这样的学习效率是非常低下,并且只会越学越迷茫,越学越失去对编程的兴趣,最终放弃编程。

项目驱动学习

不要一味的陷入编程语法,要懂的项目驱动学习。你只要稍微把编程基础知识学习下,然后尽可能多的做项目。在做项目的过程中,肯定会遇到很多困难,也会遇到很多自己不懂的语法。但在项目中遇到的语法,会让你清楚知道这语法可以做什么。这就好比,你在打游戏的时候,买了一件装备,知道这件装备很厉害。这时候你在回去看下装备的介绍,就会明白装备为什么那么厉害。

在项目中学习也是如此,遇到难以理解的地方,这时候在回头查找相关资料,学习的效率会大幅度的提升。那些晦涩难懂的概念,也就很容易理解。

【责任编辑:庞桂玉 TEL:(010)68476606】


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